高速公路裂缝养护及效果评价

郭 勇

(山西路桥集团太佳高速公路东段有限公司，山西 太原 030001)



高速公路裂缝养护及效果评价

郭 勇

(山西路桥集团太佳高速公路东段有限公司，山西 太原 030001)

分析了高速公路裂缝的成因，从水泥净浆压浆法、普通石油沥青灌缝、灌缝胶修补裂缝等方面，介绍了高速公路常用的裂缝养护技术，并结合养护效果的评价依据，阐述了不同养护方法的优缺点，有利于实际工程选择出适宜的养护措施。

高速公路，路面裂缝，养护技术，沥青路面

0 引言

高速公路作为我国公路的主要组成部分，其具有投资大、工期长、交通量大、运营养护费用高等特点。高速公路在运营使用过程中，在车辆荷载和自然因素的综合作用下，会出现各种各样的病害。病害的出现会直接影响高速公路的使用性能，也会增加养护维修的成本。而裂缝是最常见的一种破坏形式。文章通过对高速公路裂缝的形成原因、养护方法、养护过程及效果评价等方面进行综合分析，进一步说明裂缝养护技术与评价方法的实用性。

1 高速公路裂缝的成因

裂缝，作为高速公路最常见的一种病害，具有普遍性。由于水分的渗入，裂缝的产生也会诱使其他病害的产生。在我国，绝大多数高速公路采用沥青路面的形式。沥青路面的裂缝形成原因较为复杂，主要有施工方面、车辆荷载作用与自然因素作用等三个大方面的影响。

1.1 施工不当引起的路面裂缝

1)路基不均匀沉降引起的开裂。

路基施工中对压实度控制不足，其主要原因有：

a.对填筑材料的击实试验结果不准确，主要是最佳含水率和最大干密度；

b.施工中没有严格按规范要求进行压实度的检测；

c.所使用的压实机具的型号偏小；

d.碾压遍数不足或碾压方法不对等。

2)新旧路的结合处处理不当引发的开裂。

如某高速公路本为一条国道，后经多次扩建，最终达到高速公路的标准。在扩建过程中，路基的填筑没有开挖台阶、压实度控制不严格、路基填料不合格、基底处理不当等多种原因都会导致与原有道路结合不良，出现不均匀沉降而引起开裂。

3)基层缩裂引起面层开裂。

我国高速公路绝大多数采用半刚性基层，而半刚性基层的通病就是缩裂。基层的缩裂会使面层出现反射裂缝。

4)面层厚度不足。

面层厚度不足是沥青路面施工中的一个严重质量问题。面层的厚度不足将使沥青面层的抗拉强度降低，在各种因素的作用下极易产生开裂。其产生主要有以下几个原因：

a.基层平整度不合格，造成面层厚度不足；

b.摊铺设备过于陈旧或参数调整不正确；

c.施工单位为了节约材料，偷工减料而故意为之的等。

1.2 车辆荷载的破坏作用造成的开裂

1)超载对路面的破坏作用。高速公路交通量大，交通量形成复杂。相对而言，小轿车对高速公路的破坏能力微乎其微，而重型车辆，尤其是超载车辆对高速公路的破坏是十分严重的。据相关数据表明，超载车辆对道路的损坏是普通车辆的几倍甚至十几倍。较大的车辆荷载会直接破坏路面结构，使路面出现变形开裂。

2)疲劳破坏。超载在近年来由于处理力度的加大而大大减少了，但是高速公路在使用中的疲劳破坏是始终存在的。在达到一定的荷载重复作用次数，道路达到其使用寿命的过程中，路面结构也会出现不同程度的损坏，而裂缝是其主要的表现形式。

3)自然因素作用引起的路面开裂。自然因素的作用主要是温度的变化对沥青路面开裂的影响最大，尤其是温度骤然降低，将直接造成沥青路面出现开裂。

2 高速公路裂缝的养护技术

高速公路路面的裂缝如果不能采取有效的措施进行及时的修补，会使雨水等大气降水渗入到路面结构内部，进而引发剥落、坑槽等病害。养护中应对裂缝的开裂宽度、长度、面积、深度、位置等多方面因素进行分析，选择确实有效的养护维修方法，进而确定合适的养护维修工序。

2.1 水泥净浆压浆法

对于由于路基和基层问题引发的裂缝，可采用这种方法。养护维修中首先将裂缝表面进行封堵，一般采用环氧砂浆。压浆使用水泥为普通硅酸盐水泥，标号为325或425。压浆前将注浆管预埋入裂缝中，从裂缝一端进行压浆，直至相邻注浆管有浆液溢出为止。

2.2 普通石油沥青灌缝

灌缝一般采用重交通石油沥青，一般灌缝前应对沥青进行加热，温度一般在150 ℃～160 ℃。加热方法可采用传统的明火加热、导热油加热、中压水加热等方式。灌缝可以采用人工灌缝，也可采用专用的灌缝设备灌缝。相比而言，灌缝处理的裂缝容易出现粘结不牢，低温稳定性差等缺点。

2.3 改性乳化沥青灌缝

该方法一般采用橡胶粉类改性乳化沥青进行灌缝，灌缝效果较普通石油沥青效果好。这种方法适用于裂缝宽度5 mm的沥青路面裂缝，灌缝后1年～2年后需要重复进行灌缝。相比较而言，改性乳化沥青的粘结效果好、低温稳定性好、冬季不易变硬变脆、密封性好、不需要加热等优点。

2.4 灌缝胶修补裂缝

灌缝胶是一种高分子聚合物橡胶改性材料，常温下为固体，具有较高的高温稳定性和低温稳定性，且在低温和高温状态下均具有较好的弹性。修补前首先应对其进行加热，加热融化至液体状态。液态的灌缝胶具有较好的流动性和粘结性，能够与沥青路面材料良好的融合在一起，提高了密封性。

修补前首先对路面开裂处进行开槽，开槽宽度与深度应与裂缝开裂的宽度与深度相符合。开槽后对槽内进行清理，然后用加热后的灌缝胶进行灌缝，可在其表面撒少量石屑，待冷却后即可开放交通。

2.5 其他养护措施

裂缝养护维修可采用乳化沥青稀浆封层进行预防性养护、土工格栅对反射裂缝进行处理、罩面法进行养护等方法。采用上述方法，可以有效预防裂缝的产生、提高沥青路面的使用性能。

3 高速公路裂缝养护的效果评价

3.1 效果评价依据

沥青路面裂缝的出现，会降低沥青路面的使用性能和使用寿命。沥青路面裂缝的尺寸、面积、数量及其发展变化都是裂缝养护效果评价的影响因素，要从使用性能和寿命的降低和缩短方面进行分析评价。

1)沥青路面在设计中，就考虑到养护维修的时间段，包括大修养护、中修罩面与小修养护等方面。

当沥青路面的使用性能达到某个极限状态，就应对沥青路面采取相对应的养护维修方法。如沥青路面由于裂缝的出现而影响其路面强度时，可考虑采用中修罩面进行补强。

2)裂缝的修补还应考虑到对使用性能的恢复。

裂缝的产生会破坏沥青路面的路面结构，使其平整度、抗滑性能，甚至强度都受到影响。而裂缝的产生与发展要经历一个阶段，经历从早期损坏到使用性能衰减的过程。

3.2 不同养护维修方法的效果分析

1)水泥净浆压浆法所采用的原材料价格便宜、设备简单、使用寿命长，但施工人员数量多、操作较复杂、养护成本高，且仅适用于特殊部位的养护维修。

2)普通石油沥青灌缝所采用的原材料价格便宜、养护维修成本低、设备结构简单、操作容易、施工人员数量最少，但使用寿命短、仅适用于一般等级公路。

3)改性乳化沥青灌缝养护设备简单、养护维修成本低、容易操作、养护人员较少，且适用于高等级公路，但原材料较贵、使用寿命短，仅为1年～2年。

4)灌缝胶修补裂缝养护设备相对合理、养护维修成本适中、容易操作、适用于高等级公路使用，且寿命较长，为5年，但原材料价格高。

4 结语

高速公路是我国公路网络中的大动脉，它的运营情况直接影响到当地的交通量分布情况。对高速公路的养护维修，势必会影响其正常运营，而养护维修的效果，将直接关系到养护维修周期的长短。有效而及时的养护维修，会延长高速公路的使用寿命，使其维持在一个良好的运营状态。

裂缝是高速公路最常见的病害之一，它的出现会直接影响道路的使用性能，并诱发其他病害的产生。文章对高速公路裂缝的成因、养护方法、效果评价等方面进行分析阐述，对高速公路裂缝的养护维修与效果分析具有一定的指导作用。

[1] 王子鹏.高速公路沥青路面裂缝养护措施及效果评价[J].交通标准化，2005，33(10):92-95.

[2] 蔚步庭，喇文斌，喇文君.北方高速公路沥青路面裂缝病害成因及养护对策分析[J].中国工程咨询，2010，10(4)：39-40.

[3] 韩长新，段 姝，赵恒伟.高速公路沥青路面裂缝病害原因及处治[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2006，8(1)：32-33.

[4] 吴传海，杨若冲.广东高速公路沥青路面裂缝病害分布规律及特点的调查与分析[J].广东公路交通，2006，32(1):29-34.

[5] 闵祥虎，祖熙宇，郑达人.公路沥青路面裂缝处理的分析[J].北方交通，2008，31(5):37-39.

Highway cracking maintenance and effect evaluation

Guo Yong

(ShanxiHighway&BridgeGroupTai-JiaHighwayEastSectionCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)

The paper analyzes highway cracking causes. Starting from aspects of cement grouting method, common petroleum asphalt sealing, and sealing bonding, it introduces common highway cracking maintenance technologies. Combining with its evaluation basis of maintenance effect, it illustrates merits and defects of different maintenance methods, which will be good for selecting suitable maintenance measures of actual engineering.

highway, pavement cracks, maintenance technology, asphalt pavement

1009-6825(2016)18-0130-02

2016-04-17

郭 勇(1977- )，男，工程师

U418

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